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第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
一、学习目标
1．通过日常生活广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
★2．了解常见金属的物理性质，知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途。
3．知道合金的组成，了解生铁和钢等重要合金
4．会区别纯金属和合金，认识合金比纯金属具有更广泛的用途
二、知识准备
请列举你知道的一些金属材料
列举生活中常见的金属铁、铜、铝的有关知识
铁：
铜：
铝：
人类历史上使用铁、铜和铝等金属材料的先后顺序是怎样的？
三、学习探究
[自主学习]
阅读课本第2-3页内容，思考以下问题：
1、金属材料的种类有哪些？
2、跟非金属相比，金属具有哪些相似的物理性质？
3、通过课本第3页表8-1及生活经验完成第3页中的讨论。
4、说出你所知道的金属之最
[交流学习]
小组内交流讨论：物质性质与用途之间的关系。
[精讲点拨]并不是所有含金属元素的物质都是金属材料，例如铁矿石中含有铁元素但不是金属材料，在考虑物质的用途时，不光要考虑其性质，还需要考虑价格、资源存量、是否美观，使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
[跟踪练习]
1、某物质为金属材料，则该物质（ ）
A、一定是单质 B、一定是化合物
C、一定是混合物 D、可能是单质或混合物
2、下列物质的性质都属于金属物理性质的是（ ）
①导电性 ②熔点低 ③延展性 ④导热性 ⑤有光泽
A．①②⑤ B．①③④⑤ C．②④⑤ D．②③⑤
3、铝通常用作电线、电缆是利用它的 性；细铁丝、薄铁片用力就可弯成各种形状，这说明铁具有 的性质；铁锅、铝壶可用来烧水是利用它们的 性；金块可以轧成很薄的金箔，这是利用了金的 性
[自主学习]
阅读课本第4-5页，思考以下问题：
1．什么是合金？合金是纯净物吗？
2．铁常见的两种合金是什么？其组成如何？
[观察思考]
观察老师演示[实验8-1]，并完成下表
性质比较 现象
黄铜 铜 焊锡 锡
光泽和颜色
硬度
结论
[交流学习]
1．通过观察[表8-2]你得出什么结论？
2．通过上述现象及结论总结纯金属与合金性质有何不同？
[自主学习]
阅读第6-7内容。
了解常见合金的主要成分、性能及用途
了解钛和钛合金的有关知识
[跟踪练习]
1、日常使用的金属材料多数属于合金，下表列出了一些常见合金的主要成分和性能。
合金 合金的主要性能 主要成分及纯金属的性能
焊锡 熔点183℃ 锡：熔点232℃；铅：熔点327℃
硬铝 强度和硬度好 铝、铜、镁、硅等。硬度小、质软
不锈钢 抗腐蚀性好 铁、铬、镍等。纯铁抗腐蚀性不如不锈钢
由表推断，与组成合金的纯金属相比，合金的优点一般有（填序号）
①强度更低 ②硬度更高 ③熔点更高 ④抗腐蚀性更好
2、被广泛用于人造卫星和宇宙飞船天线的是（ ）
A、钛—镍合金 B、硬铝 C、铝合金 D、白铜
四、达标测试
1、金属钛有银白色金属光泽，密度为4.5g/cm3,熔点为1725℃，具有良好的延展性和耐腐蚀性。下列物品不能用钛制作的是（ ）
A、保险丝 B、医疗器械 C、潜艇外壳 D、眼镜架
2、古人曾将铅锻打成细细的铅条，作为笔来写字，这也是“铅笔”名称的由来。铅条能像现代铅笔一样写字，这一现象与下列铅的性质有关的是（ ）
A、硬度小B、熔点低C、密度大D、能导电
3、下列关于合金的说法正确的是（ ）
A．合金不能导电、传热 B．合金属于纯净物
C．合金没有延展性 D．合金的很多性能与组成它们的纯金属不同
4、某校太阳能科技活动小组用口径为一米的铁锅，内壁贴上表面光亮的铝箔制成太阳灶把太阳灶正对着太阳，太阳灶能将照射到它表面的光和热集中到灶前某处，在该处放一把铝壶，就可给壶中的水加热。
根据上述短文，归纳铝的物理性质和用途。
5、用金属的化学式填空：
(1)体温表中的液态金属是
（2）广泛用于航空工业、造船工业的金属是
（3）包装糖果、香烟的银白色金属是
（4）干电池的金属筒是
五、能力提升
有两包黑色粉末，分别是铁粉和木炭粉末。请你设计实验，用两种不同的方法鉴别这两种粉末。简要写出实验的步骤、现象、结论。
六、课堂小结
谈谈你这节课的收获、困惑及你还想获得的知识分别有哪些。
课后练一练
必做题
1、下列物质不属于金属材料的是（ ）
A、青铜 B、铁矿石 C、钢 D、铝
2、下列属于金属共性的是（ ）
A、硬度很大、熔点很高B、有良好的导电性、传热性
C、是银白色的固体 D、易在氧气中燃烧
3、灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制，主要是因为（ ）
A、钨的导电性好 B、钨的熔点高 C、钨的硬度大 D、钨的密度大
4、生铁和钢的主要区别是（ ）
A、是否为纯净物 B、含碳量不同C、机械强度不同 D、铸造性不同
5、人类的日常生活离不开合金，下列物质不属于合金的是（ ）
A、制门窗的硬铝 B、制烟囱的白铁 C、制铁锅的生铁 D、制手术刀的不锈钢
6、大多数金属都具有 ， 和 较大，熔、沸点较高，具有良好的 和导电、导热性能，金属性质的差异，特别是物理性质的差异，决定了金属的 不同。
7、金属就在我们身边。如体温计中的液体是 ，防止铁制暖气片生锈而粉刷的“银粉”是 ，暖水瓶内胆上的金属是 。
8、在一种金属中加热融合 或 ，形成的 的物质叫做合金。常见的合金有 、 、
9、利用金属的物理性质鉴别下列各组物质（简要写出物质性质即可）
（1）铁和铝
（2）银和汞
（3）铜和金
（4）铜和铁
（5）铜片和黄铜片
（6） 锡和焊锡
选做题
10、金属材料在生产、生活中应用十分广泛。
A B
（1）上图A是金属的一个应用实例，请说出利用了金属的什么物理性质（答一点）
（2）上图B中两块金属片互相刻划后，在纯铜片上有明显的划痕。该实验探究的目的是什么？
11、黄金首饰的纯度常用“k”来表示，24K表示纯金，则标号为18K的黄金项链10克含纯金多少
第八单元 金属和金属材料答案与提示
课题1 金属材料
达标测试
1、 A 2、A 3、D
4、 物理性质：延展性好，导热性好 用途：作炊具、包装纸等
5、（1）汞（2）钛 （3）铅 （4）锌
能力提升：用磁铁吸引，能被吸引的为铁粉，反之为炭粉或将粉末放入燃烧匙中，放在酒精灯火焰上灼烧，燃烧并消失的是炭粉。
课后练一练
必做题 1.B 2.B 3.B 4.B 5.B 6.金属光泽；密度、硬度；延展性；用途 7.汞；铝；银 8、其它金属或非金属 有金属特性 生铁、钢、硬铅
9、（1）硬度 （2）状态 （3）颜色 （4）颜色 （5）颜色 （6）熔点
选做题 10、(1)导电性（或延展性） (2) 纯钢与黄铜的硬度大小
11、18/24×10克=7.5克
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课题1 金属材料练习
一、选择题
1.下列对金属和金属材料的认识中，错误的是
A.生铁和钢的性能完全相同 B.铁粉作双吸剂和铁生锈的原理相同
C.赤铁矿的主要成分是Fe2O3 D.回收废旧金属有利于节约金属资源
2.上海世博会部分场馆的图片如下。图片说明中出现了金属材料的是（ ）
3.见右图，下面对混凝土中“钢”的描述错误的是（ ）
A．金属材料B．是一种合金C．是纯净物 D．在潮湿条件下容易生锈
4.鞍钢集团全力支持上海世博会，为上海虹桥交通枢纽建设提供4．7万吨精品钢材。关于钢的说法不正确的是
A．钢是纯净物 B．钢是铁合金
C．钢的含碳量低于生铁 D．钢的性能优于生铁
5.金属不具有的物理通性是
A．银白色光泽 B.导热性 C.延展性 D.导电性
6.小川同学学习和生活用品涉及的主要材料中，属于金属材料的是
7. 2010年上海世博会中国馆——“东方之冠”给人强烈的视觉冲击，它的主体结构是由四根钢筋混凝土制作的核心筒。其中的钢属于
A.非金属材料 B.合成材料
C.天然材料 D.金属材料
8. 2010年上海世博会中国馆一“东方之冠”给人强烈的视觉冲击，它的主体结构大量使用钢材，其中钢与下列哪种物质属同类材料
A.石器 B.青铜器 C.高分子材料 D.天然纤维
9. 2010年上海世博会中国馆――“东方之冠”给人强烈的视觉冲击，它的主体结构为四根巨型钢筋混凝土制成的核心筒。其中钢属于
A.金属材料 B.硅酸盐材料 C.复合材料 D.有极高分子材料
10.焊锡是锡铅合金，把铅加入锡中制成合金的主要目的是（ ）
A.增加强度 B.降低熔点 C.增加延展性 D.增强抗腐蚀性
二、填空、简答题
1.人们常说的“五金”是指“金、银、铜、铁、锌”，根据所学知识判断，不能与盐酸反应的金属是 ① （填名称）。世界上常用黄金作金融储备、货币等，其原因是 ② 。黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜 ③ （填“大”、“小”或“相同”）。
2.下表列出的是一种金属的部分性质：
硬度 密度 熔点 导电性 导热性 延展性
较软 2.70g/cm3 660℃ 优良 优良 优良
（1）根据所列出的该金属的性质，该金属可用于制造 ，因为它既
又 。由于其密度仅约为铁的三分之一，所以它的合金是制造飞机机身的重要材料。要成为飞机机身材料，其合金的性质至少应在 方面与它的纯金属相比较要有明显提高。
（2）把这种金属放入稀盐酸中，可产生一种无色可燃性的气体。这说明该金属还可以与 溶液（写一种）反应，生成金属单质 。如果要证明其金属活动性比锌强，则它应可以与 溶液反应，生成单质 。
2.（1）导线；具有优良的导电性；具有优良的延展性；（其它合理答案均可得分）硬度；（2）硫酸铜（铜、银、汞可溶性盐都对）；铜（银、汞）；硫酸锌（锌的可溶性盐都对）；锌
课题1 金属材料练习答案
一、选择题
1.A. 2. B 3. C． 4. A． 5. A． 6. C 7. D. 8. B. 9. A. 10. B.
二、填空、简答题
1．①金、银、铜 ②化学性质稳定 ③大
2.（1）导线；具有优良的导电性；具有优良的延展性；（其它合理答案均可得分）硬度；（2）硫酸铜（铜、银、汞可溶性盐都对）；铜（银、汞）；硫酸锌（锌的可溶性盐都对）；锌
上海世博会中国馆
巨型钢筋混凝土
C.不锈钢餐具
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第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
[教学目标]
①了解金属的物理特征，能区分常见的金属和非金属，认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用；了解常见金属的特征及其应用，认识加入其它元素可以改良金属特性的重要性；知道生铁和钢等重要的合金。
②通过比较学习，帮助学生形成获取信息和处理信息的能力，并构建出与金属材料相关联的知识体系。
③通过资源共享，激励学生的合作参与意识；通过对金属物理性质与用途关系的学习，使学生体会到学习化学的价值。
[教学重点和难点]
①认识金属物理性质的相似性和差异性。
②如何合理考虑金属物质的用途。
[实验准备]
教师：镁条、黄铜片、纯铜片、纯锡、硫磺等。
学生：易拉罐（铝镁合金，媒体链接④）、带封口的娃哈哈塑料瓶、焊锡、铁锅碎片、不锈钢制品、
以及自主选择的其它材料。
[课时安排]
2课时
[教学设计]
第1课时
教学过程 点评
创设情景 故事引入： 1912年，英国斯科特探险队的船只，在去南极的途中，天气十分寒冷，可是用于取暖的煤油却漏光了，以致探险队员全部冻死在南极冰原。原来装煤油的铁桶是用锡焊接的，而锡却莫名其妙地化为了灰尘。1867年冬天，俄国彼得堡海军仓库的大批锡砖，一夜之间不翼而飞，留下了泥土一样的灰色粉末。猜一猜：听了上面两个小故事，你能猜出产生事故的原因吗？学生猜测：可能是因为金属锡在较低温度下容易挥发或者是因为金属锡在较低温度下像水一样流入地下不见了。教师链接媒体①：原来是因为白锡怕冷，在温度低于-18摄氏度时，体积就会骤然膨胀，原子间空隙加大。如果温度下降到-33摄氏度，这种变化就像传染病一样迅速蔓延。这种现象人们称为“锡疫”，使整块的锡很快变成粉末。上述情况的出现，就是因为气候冷造成的。 说一说： 在日常生活中，你碰到过类似因为不恰当使用金属而导致的尴尬事吗？ 学生交流与小结：在日常生活中，我们要在了解金属物理性质的基础上合理应用金属。例如：不能用铜丝来做保险丝，不要买劣质的起子做工具，不要买容易脆断的金属眼镜架等等。议一议：你最想知道哪些关于金属材料的知识？活动探究金属材料和非金属材料在物理性质上的差异性：小组协商选择你认为有价值的金属和非金属材料，自己确定研究方案，从光泽、硬度、导电性、导热性、延展性、熔点等多角度进行比较。谈一谈：你知道金属材料具有哪些共同的物理性质？学生在分析实验和阅读教材图8-3的基础上小结：金属一般都具有光泽，能够导热、导电，有延性、展性等等。而非金属不具有上述物理性质。教师补充：1、具有光泽是金属很重要的物理性质。例如：纯铜的粉末和氧化铁的粉末，它们的颜色几乎相同，都是红色的，如何从外观上进行区别呢？有光泽的是纯铜的粉末，而没有光泽的是氧化铁的粉末。2、有同学提出，能否根据是否能燃烧来区分金属材料和非金属材料，有两点要注意：一、燃烧属于物质化学性质的范畴，二、不能单纯从是否能燃烧来区分金属材料和非金属材料，这些知识都会在下一个课题中学到。知识共享 在日常生活中，你见到过哪些金属材料？你能说出它们的用途吗？反过来，通过它们的用途，你能推测出它的相关物理性质吗？有兴趣的同学，请你走上讲台，为我们作一次精彩的演说！现在，你知道金属材料的物理性质和用途有哪些关系？学生交流与小结：金属的物理性质决定它的相关用途，而由用途可以大致推测出它的物理性质。即：性质决定用途，用途反映性质。归纳整合 通过本节课的研究，学到了哪些关于金属材料的知识？有什么全新的体验？请同学们说说。第2课时师生交流教师链接媒体②和③： 要把神州5号飞船送入太空，就需要推力很大的宇宙火箭，并且要求火箭的飞行速度达到每秒8公里以上才行。在这样快的速度下，火箭外壳与大气摩擦将会产生上千度的高温。与此同时，当火箭发动机工作时，还要喷出几千度的高温气流，这样一来，火箭尾部就得承受摄氏四千度以上的高温。结合教材表8—1和教材的资料，谈谈你的想法。学生阅读与交流：1、从表8—1和教材的资料得知，所有的纯金属如果从熔点角度来看，都不符合火箭外壳的设计标准。2、可以通过化学方法制造代用品来解决日常生活中对各种材料的需求。教师再次指导学生阅读并强调：事实上，目前已制得的纯金属只有90余种。由于科学技术的日新月异，仅有的这些纯金属已经远远不能满足工农业生产和国防技术现代化的需求。因此合金材料应运而生。活动探究 .合金材料与纯金属材料在物理性质上的差异性：小组协商选择你认为有价值的合金材料与纯金属材料，自己确定研究方案，从光泽、颜色、硬度、熔点等多角度进行比较。议一议：你知道合金材料有哪些优良的物理性能？学生分析与小结：1、合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，使合金更容易适合于不同的用途，或者要求更高的材料需求。比如硬度更大、熔点更高、加工更方便，并且改变了颜色、密度、韧性、耐磨性、导热性、导电性以及延性、展性等等。2、生铁和钢都是铁的合金，它们的主要区别是含碳量不同。3、钛和钛合金具有很多优良的性能，是21世纪的重要金属材料。拓展研究 设计与辩论：综合考虑飞行中火箭的实际情况，①设计出制造火箭外壳所用材料的物理指标；②公开辩论所设计物理指标的可行性。归纳整合通过本节课的研究，学到了哪些关于金属材料的知识？有什么全新的体验？还有哪些疑惑不解的地方？请同学们说说。 采撷短小、精致的历史故事，点燃学生的学习热情！生活中处处有化学！在充分铺垫的基础上由学生自主提出下面的教学目标。变讲台为师生共同拥有的活动舞台。适时应用STS渗透教育。自然过渡。在应用中更深刻的领会知识。
执教：湖北省宜都市五眼泉中学 姚拥华
点评
两节课以学生自主探究解决金属材料的课题为中心，引导学生从故事化的教学情景入手，由学生提出探究目的和方案，并用交流、实验、设计、辩论等方式，得出如何区分常见的金属和非金属以及金属物理性质与用途的关系，由学生熟悉的神州5号飞船上天事件，自然过渡到探究合金的相关知识，进而迁移到设计火箭外壳材料的物理指标。这样创设的教学环节既生动、真实而又可行，符合学生的认知规律和探究性学习要求。
两节课有四个明显特点：一是由学生提出教学目标，即教学目标应该陈述通过一定的教学活动后学生在行为上的变化，而不是陈述教师应该怎么做、做什么。二是学生的自主活动充分，参与面广、参与程度深。三是教师在多样化的教学方式下，于潜移默化中引领学生转变学习方式。四是多次、适时应用STS渗透教育，使学生体验到学习化学的价值和乐趣。
点评：湖北省宜都市教研室 王宜平
背景资料（媒体链接）：
①http://www.kepu./magazine/xbk/2002/05_02.htm ( http: / / www.kepu. / magazine / xbk / 2002 / 05_02.htm )
② http://nhnzzx./hx/grc.htm ( http: / / nhnzzx. / hx / grc.htm )
③http://www.xicn.net/newent/shzhwh/shzhwh.html(请复制后链接)
④http:///newsv2/2000-12-19/4/43688.html ( http: / / / newsv2 / 2000-12-19 / 4 / 43688.html )
你想知道璀璨的秦文化吗？请看：
秦铜之冠——秦陵铜车马
秦陵铜车马出土于秦始皇陵西侧20M处，1980年局部试掘铜车马坑时，在一木椁内出土一前一后纵置的两辆大型铜车马，出土时已残破，经修复后恢复原状。
铜车马主体为青铜所铸，一些零部件为金银饰品。各个部件分别铸造，然后用嵌铸、焊接、粘接、铆接、子母扣、纽环扣接、销钉连接等多种机械连接工艺，将众多的部件组装为一体。通体彩绘，马为白色，彩绘时所用颜料均为用胶调和的矿物颜料，利用胶的浓度塑造出立体线条。车、马和俑的大小约相当于真车、真马、真人的二分之一。它完全仿实物精心制作，真实地再现了秦始皇帝车驾的风采。
秦代的金属加工技术有了辉煌的成就，在秦陵铜车马的制造上集中体现出来。秦陵铜车马共有三千多个零件，秦代工匠巧妙地运用了铸造、焊接、镶嵌、销接、活铰连接、子母扣连接、转轴连接等各种工艺技术，将此结合为一个整体，达到了非常高的水平。特别是一、二号车的伞盖，其厚度仅0.1～0.4厘米，而面积分别为1.12和2.3平方米，整体用浑铸法一次铸出，即使在今天，要铸成这么大而薄、均匀呈穹窿形的铜件也非易事。
至今，铜车马上的各种链条仍转动灵活，门、窗开闭自如，牵动辕衡，仍能载舆行使。秦陵铜车马被誉为中国古代的“青铜之冠” 。
（可访问：http://www.bmy./tcm/tcm1.htm ( http: / / www.bmy. / tcm / tcm1.htm )）
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